尖端的電子產(chǎn)品，包括電動汽車和最新的智能手機，都依賴于電池，這些電池的化學成分仍然在很大程度上是通過反復試驗手動開發(fā)的?，F(xiàn)在，一項新的研究表明，人工智能可以指導機器人快速找到先進的新電池配方。一組科學家于9月27日在《自然通訊》雜志上在線詳細介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。
開發(fā)新電池的傳統(tǒng)技術可能需要數(shù)年時間，因為研究人員必須對許多可能的組件進行實驗。由于需要實現(xiàn)多個相互競爭的目標，例如更長的使用壽命，更大的容量，更快的充電速度和更高的安全性，這變得更加復雜。
《自然通訊》的合著者、卡內(nèi)基梅隆大學能源技術專家Jay Whitacre最近表示：在特斯拉電動汽車中發(fā)現(xiàn)的那種鋰離子電池可能有一種初級鹽-通常是六氟磷酸鋰-以及兩種或三種溶解鹽的液體溶劑和一種或兩種秘密添加劑，所有這些成分都有許多令人信服的潛在組合，可能含有多種鹽，五種或六種或更多溶劑，多種添加劑，這些都可能非常復雜。
為了改進鋰電池，人們必須通過千百次不斷的復雜試驗，以求找出最好的配方和最好的生產(chǎn)工藝，這是一項龐大且漫長的艱難工作。
一項新研究中，研究人員試圖通過將名為Clio的機器人平臺與稱為Dragonfly的AI耦合來加速電池開發(fā)，以便以自主方式找到電池組件的最佳組合。是計算機建立模擬學習人工工作過程，幫助人們擺脫人工循環(huán)，而且使試驗周期大大加快。
在這項新研究中，該系統(tǒng)自主地用六氟磷酸鋰鹽和溶劑碳酸乙烯酯，乙基甲基碳酸酯和碳酸二甲酯進行了實驗。（在鋰離子電池中，鹽溶解在一種或多種溶劑中以形成液體電解質。鋰離子從一種電解質轉移到另一種電解質以攜帶電荷）
機器人系統(tǒng)使用泵將各種溶劑組合注入帶有鋰鎳錳鈷氧化物陰極和石墨陽極的袋子中。
在兩個工作日內(nèi)進行的42項實驗中，該系統(tǒng)自主鑒定出六種電解質，這些電解質比傳統(tǒng)的電解質成分能夠更快地充電。這種方法對新化學物質的撞擊速度是通過隨機搜索發(fā)現(xiàn)它的速度的六倍。
研究人員指出，他們的系統(tǒng)每天可能比普通人類操作員進行更多的實驗測量，并使用大約30%的實驗室材料。在未來，他們認為他們的系統(tǒng)可能會被證明是做這項工作的人的20到1000倍。
這些實驗的唯一目標是更快地充電電池。此外，這個系統(tǒng)還可以同時進行其他的多個目標任務。
